起重机械接地保护的检验分析

起重机械接地保护的检验分析
摘要：近年来，随着建筑产业的飞速发展，使得起重机械的需求量越来越大，但是起重机械屡屡发生漏电伤人等事故，造成人身伤亡。

因此，使用单位和检验
人员对起重机械的接地保护应更加重视。

下面本文就对此展开探讨。

关键词：起重机械；接地保护；检验；
1常见的起重机械接地型式
1.1 TN接地保护系统
TN接地保护系统指的是起重机械的供电变压器或者供电电源的中性点直接接地，而起重机设备中正常处于不带电状态的金属外壳或者底座通过中性线或者直
接接零的接地保护系统。

常见的，又根据保护线和中性线的不同连接型式分成了
3种接地保护系统：TN-C、TN-S和TN-C-S接地保护系统。

1.2 TT接地保护系统
TT接地保护系统指的是起重机械的供电变压器或者供电电源的中性点直接接地，而起重机设备中正常处于不带电状态的金属外壳或者底座直接接地的接地保
护系统。

采用此型式的系统，需要装设漏电保护系统，当发生起重机械的电气设
备接地故障时，漏电保护器监测到接地电流超过整定值时，切除电源，以保证触
电者身体与起重机械电气设备的接触电压≤50V，防止发生触电伤亡事件。

TT接
地保护系统需装设漏电保护器，使用频率相对较低。

1.3 IT接地保护系统
IT接地保护系统（如图1a、1b所示）指的是起重机械的供电变压器或者供
电电源的中性点不接地或通过大阻抗、电阻接地，而起重机设备中正常处于不带
电状态的金属外壳或者底座直接接地的接地保护系统。

IT接地保护系统一般用于
供电可靠性要求较高的地方。

（a）IT不接地系统（b）中性点经大阻抗或电阻接地的IT系统
图1 IT接地保护系统示意图
2 起重机械接地保护的检验
2.1 接地保护形式的判别
（1）如果从变压器过来的进线是五根线（即通常所称的三相五线）。

经向变压器接线柱反向查线或询问了解该线路来自使用单位的变压器且变压器的中性点接地，可以判断该起重机采用的是TN-S系统。

（2）如果从变压器过来的进线是四根线（即通常所称的三相四线）或者只在三根相线。

经向变压器接线柱反向查线或询问了解使用单位的变压器的中性点接地，且四根进线分别是三根相线和一根由中性线N和保护线PE合二为一的PEN线，可以判断该起重机采用的是TN-C系统。

如果四根进线分别是三根相线和一根中性线N，或者只有三根相线进地面控制柜，且在起重机使用地点设置有独立于电源端的接地装置，通过此接地装置接有专门的保护线PE。

可以判断该起重机采用的是TT系统。

（3）如果从变压器过来的进线只有三根相线。

经向变压器接线柱反向查线或询问了解该线路来自使用单位的变压器，且变压器的中性点未接地或通过高阻抗接地，则可以判断该起重机采用的是IT系统。

2.2 起重机电气设备接地和金属结构接地的检验
（1）在起重机械供电点配电箱中：①如果起重机供电采用的是TN系统，则从低压变压器中性点引出的保护接地线PE（对TN-S系统）或者PEN（对TN-C系
统）送至地面配电箱，且接在PE或PEN接地端子上。

如果是PEN线，则其PEN
接地端子应当在此处与重复接地装置连接，并且在此处将PEN线分成PE线和N
线（即将TN-C系统在线路上起重机后变成TN-S系统，并且上机后PE线和N线
始终分开）。

如果起重机距离供电电源变压器中性点接地装置或零线其他接地点
大于50m时，零线在进入地面配电箱处，应当重复接地。

PE线重复接地每一处的
接地电阻不大于10Ω。

②如果起重机供电采用的是TT系统和IT系统，电源保护
接地线PE从与变压器中性点无关的接地装置上引出，送至起重机供电点配电箱，且接在PE接地端子上，引出电源保护接地线PE的接地装置的接地电阻不大于
4Ω。

（2）起重机械的大车轨道或基座金属结构通过导线连接在地面配电箱的PE
接地端子上，起重机轨道连接处应当设置跨接线。

（3）接地导线材质一般用铜
导线，主接地导线应当与相导线截面积相同，接地支线不小于相导线截面积的
1/2，且不小于4mm2。

接地导线和接地装置还应当符合相关标准的要求。

（4）地
面配电箱中的相线、PE线、N线（如果有）通过电缆或滑线送至起重机上电源引
入点配电箱（因为起重机本体的金属结构应与供电线路的地线可靠连接。

起重机
轨道、大车与小车的车轮等均不能替代必需的导电连接）。

（5）在起重机上电
源引入点配电箱内，大车金属结构、小车金属结构、起重机上的所有电气设备外壳、金属导线管、金属支架及金属线槽均应当通过大车PE母排和小车PE母排分
别连接到PE接地保护线上。

对起重机械整体或部分导电良好的金属结构作接地
干线的，可以将起重机械整体或部分金属结构用导线接在PE母排上，电气设备
外露可导电部分和起重机械上需要接地的部分再与起重机械整体或部分金属结构
连接。

金属结构的连接及与司机室的连接有非焊接处的，应用接地线连接，司机
室与起重机本体接地点之间应用双接地线连接。

（6）应当注意起重机上的照明、空调、电扇等设备的220V电源的零线不能接到PE保护线上，如果没有独立的中
性线N上起重机的，应由安全隔离变压器获得220V电源。

严禁保护导线当中性
线使用，保护接地电路禁止开关等器件接入。

（7）对于TN系统，起重机下地面
供电点的总电源开关、起重机上的总断路器、各分支线路的过电流保护电器，应
采用断路器和漏电断路器；电动机分支动力线路，可采用瞬时动作的过电流继电器。

TT系统和IT系统的电路上必须设置快速动作型的漏电保护装置，接地电阻
与漏电保护装置的动作电流的乘积不大于50V。

对于IT系统，起重机总动力电源
和各分支动力电源、控制电源和辅助电源，应设置切断故障电源的绝缘监视系统，其整定值不小于0.5MΩ。

2.3 起重机械接地电阻的测量
（1）三极接地电阻仪测量法常用代表性的仪器如图2、图3，测量时，需要
在现场打接线桩，然后通过夹钳和导线将被测接地体和接线桩与仪器的电极相连。

接线桩应当布置在接地网外，垂直于起重机大车轨道且远离起重机的方向。

对于TN系统测量重复接地电阻时，应当将PE线与接地装置断开。

图2 按键式接地电阻测量仪图3 手摇式
接地电阻测量仪
①接地装置是单根接地体时，仪器的电流接地极C、电压接地极P和被测接
地极E三极有直线布置和三角形布置两种方法。

②接地装置是接地网时，其测量
桩距离及布置如图4所示。

图 4 接地网测量桩距离及布置
（2）单钳式接地电阻仪测量方法是常用代表性的仪器，单钳式接地电阻仪
测量接地电阻时，只需将仪器钳口卡住被测PE接地线，不需要将PE线与接地装
置断开。

但是，被测接地线必须形成回路，也就是对于TN系统线路中必须有重
复接地，被测接地线通过重复接地装置与变压器中性点接地体形成回路；对于TT
和IT系统，如果接地线无重复接地，则一般无测量回路，此时就必须利用辅助接地极构成测量回路才能用单钳式接地电阻测量仪测量。

此法测量接地电阻误差要大些。

结束语
综上所述，起重机械接地保护是起重机械检验的重要项目，现场检验时，检验人员应当首先判别接地保护的型式，然后根据不同接地型式的要求进行电气设备和金属结构接地的检验和接地电阻的测量，从而判定起重机接地保护项目是否合格。

参考文献：
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GB14050—2008[S].北京：中国标准出版社，2009.
[2]张晓勋，倪振磊.浅析塔式起重机接地系统及检验[J].山东工业技术，2017（11）：293-295.
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